(57)【要約】【課題】  ヒートシンクへの熱伝導のために十分に平坦な加工を発熱体に施さずとも、言い換えれば、発熱体のヒートシンク１との接触面にいくらかの突起物があっても、発熱体との密着を可能にするヒートシンクを提供する。【解決手段】  発熱体に当接され、発熱体から発生する熱を伝導する当接部と、この当接部に伝導した熱を雰囲気中に放熱する複数個の放熱部４とを備えたヒートシンク１において、前記当接部は複数個の小当接部３に分かれており、複数個の小当接部３にそれぞれ１以上の放熱部４を設けて放熱フィン２を構成し、これら放熱フィン２が個別に移動可能であるものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体に当接され、発熱体から発生する熱を伝導する当接部と、この当接部に伝導した熱を雰囲気中に放熱する複数個の放熱部とを備えたヒートシンクにおいて、前記当接部は複数個の小当接部に分かれており、前記複数個の小当接部にそれぞれ１以上の前記放熱部を設けて放熱フィンを構成し、これら放熱フィンが個別に移動可能であることを特徴とするヒートシンク。
【請求項２】
前記発熱体から隔てて設けられ、前記放熱フィンの放熱部をガイドするガイド板と、そのガイド板と前記小当接部間に設けられて前記小当接部を前記発熱体に押し付ける弾性体とを備えた請求項１記載のヒートシンク。
【請求項３】
前記放熱フィンの少なくとも１つの放熱フィンに代えて、前記ガイド板を前記発熱体から所定距離に保持する保持機構を備えた請求項２記載のヒートシンク。
【請求項４】
前記保持機構は、前記ガイド板に挿通され、前記発熱体に当接される円柱状の放熱体と、その放熱体に形成され、前記発熱体に形成されたネジ穴に螺合するネジと、前記ガイド板から突出した前記放熱体に設けられ、前記ガイド板を保持するストッパとからなる請求項３記載のヒートシンク。
【請求項５】
前記弾性体はコイルバネである請求項２〜４いずれかに記載のヒートシンク。
【請求項６】
前記弾性体はゴムである請求項２〜４いずれかに記載のヒートシンク。
【請求項７】
前記弾性体は高熱伝導性を有する請求項２〜５いずれかに記載のヒートシンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＳＩ等の半導体デバイスや通信用光送受信器等の伝送モジュールに代表される発熱体に取り付けられ、その発熱体から発せられる熱を放散するために用いられるヒートシンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシンクは、発熱体から発生する熱を放散するためのものである。ヒートシンクは、特に、ＬＳＩ等の半導体デバイスや通信用光送受信器等の伝送モジュールなど、熱によってその動作・寿命などが著しく劣化してしまう発熱体には、必要不可欠なものである。
【０００３】
ヒートシンクの性能を十分に発揮するには、発熱体とヒートシンクとが十分に密着している必要がある。このため、従来のヒートシンクは、熱伝導率の高い材料（通常、銅、アルミニウムなどの金属が一般的）を熱放散性能向上のために用い、表面積をできる限り大きくするように形状加工した複数個の放熱部と、発熱体から発生する熱を前記放熱部へ伝導するために発熱体との接触（当接）を図る加工が施された当接部とからなる。
【０００４】
放熱部は、当接部に伝導した熱を雰囲気中に放熱するものである。例えば、図５（ａ）に示すくし形状ヒートシンク５１の放熱部５２はくし形状、図５（ｂ）に示す格子形状ヒートシンク６１の放熱部６２は格子形状に加工されており、その部分の空気（雰囲気）の流れが良いように設計されている。また、螺旋形状に加工された放熱部もある。一般には、剣山のように複数の柱が立っているくし形状のものが多く見られる。
【０００５】
一方、当接部は、発熱体から発生する熱を十分に伝導できるように、発熱体と十分密着するような形状に加工されている。一般には、図５（ａ）のヒートシンク５１の当接部５３や図５（ｂ）のヒートシンク６１の当接部６３のように、発熱体２１との接触面が十分に平坦な一枚板状をしている。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２２３８９０号公報
【特許文献２】特開２００１−５７４０５号公報
【特許文献３】特開平１１−２４５０５５号公報
【特許文献４】特開平１１−１９３９９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来のヒートシンクは、図５（ａ）のヒートシンク５１や図５（ｂ）のヒートシンク６１のように、平坦な一枚板状の当接部に全ての放熱部を設けた構造になっている。
【０００９】
したがって、発熱体から発生する熱を十分にヒートシンクへ伝導するには、発熱体側にもヒートシンクと同様に、十分に平坦な加工がされた接触面が必要となってくる。このため、発熱体が熱放散を必要とする場合には、発熱体の形状は限定されてしまうという問題点があった。
【００１０】
また、一般的には、発熱体の形状に合わせた当接部を持つヒートシンクを用いるという方法で、前記問題点を回避しているが、この場合、発熱体の形状が若干でも変わるたびにヒートシンクを再設計・再製作しなければならないという問題点があった。
【００１１】
仮に、形状の合わないヒートシンクを発熱体に取り付けた場合には、発熱体とヒートシンクとの密着面積が大きく減少するために、熱放散の効果は低下し、発熱体の寿命を縮める、熱暴走状態に陥る、最悪の場合には故障させてしまうという問題が発生する。
【００１２】
また、形状に見合うヒートシンクを取り付けたとしても、発熱体とヒートシンクとの間に異物が入ってしまった場合には、前記と同様に発熱体とヒートシンクとの密着が取れないという問題が起こる。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、ヒートシンクへの熱伝導のために十分に平坦な加工を発熱体に施さずとも、言い換えれば、発熱体のヒートシンクとの接触面にいくらかの突起物があっても、発熱体との密着を可能にするヒートシンクを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、発熱体に当接され、発熱体から発生する熱を伝導する当接部と、この当接部に伝導した熱を雰囲気中に放熱する複数個の放熱部とを備えたヒートシンクにおいて、前記当接部は複数個の小当接部に分かれており、前記複数個の小当接部にそれぞれ１以上の前記放熱部を設けて放熱フィンを構成し、これら放熱フィンが個別に移動可能であるヒートシンクである。
【００１５】
請求項２の発明は、前記発熱体から隔てて設けられ、前記放熱フィンの放熱部をガイドするガイド板と、そのガイド板と前記小当接部間に設けられて前記小当接部を前記発熱体に押し付ける弾性体とを備えた請求項１記載のヒートシンクである。
【００１６】
請求項３の発明は、前記放熱フィンの少なくとも１つの放熱フィンに代えて、前記ガイド板を前記発熱体から所定距離に保持する保持機構を備えた請求項２記載のヒートシンクである。
【００１７】
請求項４の発明は、前記保持機構は、前記ガイド板に挿通され、前記発熱体に当接される円柱状の放熱体と、その放熱体に形成され、前記発熱体に形成されたネジ穴に螺合するネジと、前記ガイド板から突出した前記放熱体に設けられ、前記ガイド板を保持するストッパとからなる請求項３記載のヒートシンクである。
【００１８】
請求項５の発明は、前記弾性体はコイルバネである請求項２〜４いずれかに記載のヒートシンクである。
【００１９】
請求項６の発明は、前記弾性体はゴムである請求項２〜４いずれかに記載のヒートシンクである。
【００２０】
請求項７の発明は、前記弾性体は高熱伝導性を有する請求項２〜５いずれかに記載のヒートシンクである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数個の放熱フィンが各々個別に移動可能であるため、発熱体のヒートシンクとの接触面にいくらかの突起物があっても、発熱体とヒートシンクとの密着を可能にし、十分な熱放散効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２３】
図１は、本発明の好適な実施の形態を示すヒートシンクの断面図である。図２は、図１のヒートシンクを発熱体に取り付けた状態の一例を示す斜視図である。図３は図２の断面図である。
【００２４】
図１〜図３に示すように、本実施の形態に係るヒートシンク１は、複数個の放熱フィン２を備え、これら放熱フィン２が個別に（図１では上下方向に）移動可能である。各放熱フィン２は、小当接部３に１つの放熱部４を設けてそれぞれ構成される。各放熱フィン２は、熱伝導率の高い材料、例えば、銅、アルミニウムなどの金属でそれぞれ形成される。
【００２５】
小当接部３は、発熱体２１に当接され、発熱体２１から発生する熱を伝導するものであり、図５（ａ）の当接部５３や図５（ｂ）の当接部６３が複数個に分かれたものである。図２の例では、小当接部３を小板状に形成し、隣接する小当接部３同士が互いに接触するように、発熱体２１のヒートシンク１との接触面（図２および図３では発熱体２１の表面）に放熱フィン２を複数個並べた。放熱部４は、小当接部３に伝導した熱を雰囲気中に放熱するものである。図２の例では、放熱部４を小当接部３から起立した四角柱状に形成した。
【００２６】
また、ヒートシンク１は、各放熱フィン２を個別に移動可能にする手段として、発熱体２１から隔てて（図１〜図３では上方に）設けられ、各放熱フィン２の放熱部４をガイドするガイド板５と、そのガイド板５と各小当接部３間に設けられて各小当接部３を発熱体２１に押し付ける弾性体６とを備える。
【００２７】
ガイド板５にはガイド穴７が複数個形成され、これらガイド穴７に各放熱フィン２の放熱部４が挿通される。このガイド板５は、各放熱フィン２の小当接部３を発熱体２１に押し付ける際のガイドともなる。ガイド板５も、放熱フィン２と同様の金属で形成される。
【００２８】
弾性体６には、各放熱フィン２の放熱部４が挿通される。この弾性体６は、各放熱フィン２の小当接部３を発熱体２１に押し付ける際にガイド板５からの押し付け力を各放熱フィン２の小当接部３へ伝達するものである。弾性体６としては、コイルバネやゴムを用いることができるが、この弾性体６は高い熱伝導率を有することが好ましいので、本実施の形態では、放熱フィン２と同様の金属で形成されるコイルバネを用いた。
【００２９】
各放熱フィン２とガイド板５とをそれぞれ弾性体６により接続することで、各放熱フィン２がガイド板５から抜け落ちない構造をとることができる。本実施の形態ではコイルバネを用いたので、コイルバネの片端をガイド板５の裏面に溶接（あるいは接着、嵌合でもよい）し、反対端を各放熱フィン２の小当接部３あるいは放熱部４に溶接した。
【００３０】
ヒートシンク１の未使用時は弾性体６をフリーな状態にしておき、ヒートシンク２の使用時にはガイド板５からの押し付け力によってガイド板５と各放熱フィン２の小当接部３に弾性体６が挟まれて把持される構造としてもよい。
【００３１】
さらに、ヒートシンク１は、放熱フィン２の少なくとも１つの放熱フィンに代えて、ガイド板５を発熱体２１から所定距離に保持する保持機構として、取り付け用放熱フィン８を備えている。
【００３２】
取り付け用放熱フィン８は、ガイド板５に挿通され、発熱体２１に当接される円柱状の放熱体９と、その放熱体９の先端に形成され、発熱体２１に形成されたネジ穴１０に螺合するネジ１１と、ガイド板５から突出した放熱体９に設けられ、ガイド板５を保持するストッパとしてのフランジ１２とからなる。この取り付け用放熱フィン８は、ガイド板５を押し付けることが主な働きである。
【００３３】
また、前記保持機構として、取り付け用放熱フィン１３を用いてもよい。この取り付け用放熱フィン１３は、取り付け用放熱フィン８の構成に加え、放熱体９の先端部に円環板状の小当接部１４を設けたものである。小当接部１４は、放熱体９の先端部に形成したネジ１５が螺合するネジ穴１６が形成され、放熱体９とは着脱可能になっている。この取り付け用放熱フィン１３は、ガイド板５を押し付ける働きと発熱体２１からの熱を放散する働きとを併せ持つ。
【００３４】
これら取り付け用放熱フィン８及び／又は取り付け用放熱フィン１３を用いて、ヒートシンク１を発熱体２１に取り付けている。この場合、発熱体２１に形成するネジ穴１０の位置を決定しておけば、発熱体２１のヒートシンク１との接触面の形状が変更になっても、発熱体２１との密着性確保のためにヒートシンク１までも作り替える必要はなくなる。
【００３５】
本実施の形態の作用を説明する。
【００３６】
図４に示すように、発熱体２１のヒートシンク１との接触面に突起物４１がある場合で説明する。発熱体２１にヒートシンク１を取り付ける際、ガイド板５を下方に押し付けると、まず、突起物４１の上方に位置する放熱フィン２が突起物４１に接触する。すると、突起物４１に接触した放熱フィン２のみが突起物４１により押し上げられる。この状態でガイド板５をさらに下方に押し付け、発熱体２１へ近づけると、突起物４１に接触していない放熱フィン２が発熱体２１に接触する。
【００３７】
ここで、ガイド板５を発熱体２１から所定距離に保持し、かつ各放熱フィン２の小当接部３が所定の押し付け力で発熱体２１のヒートシンク１との接触面に当接されるように、図２および図３の取り付け用放熱フィン８及び／又は取り付け用放熱フィン１３を用いて、発熱体２１の表面にヒートシンク１を取り付ける。
【００３８】
このように、ヒートシンク１は、従来のヒートシンクのように平坦な一枚板状の当接部に全ての放熱部を設けたのではなく、当接部が複数個に分かれた各小当接部３に放熱部４を設けて放熱フィン２を構成し、これら放熱フィン２が個別に移動可能である。
【００３９】
つまり、ヒートシンク１は、発熱体２１のヒートシンク１との接触面の形状に合わせて各放熱フィン２を個別に移動させることができ、発熱体２１の形状に限定されない。
【００４０】
このため、ヒートシンク１は、ヒートシンク１への熱伝導のために十分に平坦な加工を発熱体２１に施さずとも、言い換えれば、発熱体２１のヒートシンク１との接触面にいくらかの突起物４１があった場合にでも、発熱体２１とヒートシンク１との密着を可能にし、十分な熱放散効果を得ることができる。
【００４１】
上記実施の形態では、小当接部３に１つの放熱部を設けて放熱フィン２を構成する例で説明したが、小当接部３に２つ以上の放熱部を設けて放熱フィンを構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の好適な実施の形態を示すヒートシンクの断面図である。
【図２】図１のヒートシンクを発熱体に取り付けた状態の一例を示す斜視図である。
【図３】図２の断面図である。
【図４】図１のヒートシンクを発熱体に取り付けた状態の一例を示す斜視図である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、背景技術のヒートシンクの斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ヒートシンク
２  放熱フィン
３  小当接部
４  放熱部
５  ガイド板
６  弾性体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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